Internationale Zusammenarbeit zwischen VINCI Energies, QuantumBasel und D-Wave verbessert Effizienz bei der Planung von HLK-Systemen mit Hilfe von Quantencomputing
Internationale Zusammenarbeit zwischen VINCI Energies, QuantumBasel und D-Wave verbessert die Effizienz bei der Planung von HLK-Systemen mit Hilfe von Quantencomputern Ein Gemeinschaftsprojekt, das Quanten Computing einsetzt, hat einen wichtigen Schritt im Bereich der nachhaltigen Gebäudeplanung gemacht. Diese Initiative, ein Quantum Proof of Concept (qPoC) unter der Leitung von VINCI Energies | DIANE, uptownBasel | QuantumBasel und D-Wave, kon-zentrierte sich auf die Optimierung der Planung von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK) für komplexe Gebäude.
Ein Gemeinschaftsprojekt, das Quanten Computing einsetzt, hat einen wichtigen Schritt im Bereich der nachhaltigen Gebäudeplanung gemacht. Diese Initiative, ein Quantum Proof of Concept (QPoC) unter der Leitung von VINCI Energies | DIANE, uptownBasel | QuantumBasel und D-Wave, konzentrierte sich auf die Optimierung der Planung von Heizungs-, Lüftungs- und Klimasystemen (HLK) für komplexe Gebäude.
In der ersten Phase des Projekts wurde das komplexe HLK-Netzwerkgenerierungsproblem erfolgreich in ein eingeschränktes quadratisches Modell (Constrained Quadratic Model – CQM) umgewandelt, das potenziell effizient von D-Waves quantenklassischen hybriden Solvern gelöst werden kann. Dies war ein deutlicher Schritt weg von traditionellen Berechnungsmethoden hin zu einem innovativeren, quantenklassischen Hybridansatz.
In der Implementierungs- und Experimentierphase wurde das CQM in Python-Code übersetzt und von den hybriden Solvern von D-Wave ausgewertet. Diese Solver, die sowohl klassische als auch Quantengeräte verwenden, ermittelten überlegene HLK-Netzwerkdesigns und übertrafen die bestehende datengesteuerte Methode in erheblichem Maße. Insbesondere führte der neue Ansatz schneller zu Lösungen mit kürzeren Kanallängen und weniger Konstruktionselementen wie etwa Krümmern. Darüber hinaus wurden diese Lösungen von Fachleuten von VINCI Energies visuell und manuell geprüft, was ihre Überlegenheit in Bezug auf die Qualität bestätigte. Wichtig ist, dass diese Ergebnisse auf einem repräsentativen Gebäudeplan und verschiedenen HLK-Anlagen basierten, was die Voraussetzungen für eine breitere Anwendung in der Branche schafft.
Ein entscheidender Faktor für den Erfolg des Projekts war das interdisziplinäre Team. Teammitglieder aus Europa (Schweiz, Frankreich, Deutschland) und Nordamerika (Kanada, USA) brachten Fachwissen und Erfahrung ein, was zu schnellen Fortschritten und effizienten Problemlösungen führte. Dieses globale Team arbeitete nahtlos mit Hilfe von Kollaborationstools zusammen und demonstrierte damit die Stärke virtueller Teamarbeit bei der Verwirklichung von Spitzeninnovationen.
Im weiteren Verlauf des Projekts wird sich der Schwerpunkt darauf verlagern, diese technischen Verbesserungen in greifbare Business-Potenziale umzusetzen, beispielsweise in Form von kürzeren Berechnungszeiten und weniger manuellem Entwicklungsaufwand.
Dieses Quantencomputerprojekt ist ein Beweis für die Kraft der kollaborativen Innovation bei der Entwicklung nachhaltiger und effizienter Lösungen im Gebäudedesign. Es ist ein weiterer wichtiger Schritt in Richtung einer nachhaltigeren Zukunft, in der menschliches Fachwissen und Technologie zusammenwirken, um umweltfreundliche und kostengünstige Gebäudelösungen zu schaffen.